辐照技术改变传统浆纱工艺 实现无PVA上浆
武汉科技学院纺织研究所高级工程师 崔卫钢
浆纱是机织工业中的一个重要工序,尽管只是一个准备工序,但是好的浆纱能够大量减少织造过程中的经纱断头,以及达到很好的退浆效果,有利于染色的顺利进行,因此工厂一般把浆纱形象地誉为“浆好纱就解决了织造问题的70%”,从中不难发现浆纱准备工序的重要性。而目前,我国纺织企业对于纯涤纶纱或涤棉等合纤混纺纱,由于其对普通改性天然淀粉类浆料吸附能力差,通常只能用PVA等非环保型浆料浆纱。相对而言,用PVA浆料浆纱,不仅成本高,而且对后续的退浆和染色以及环境保护都不利。
有没有不用或少用PVA浆料,也能达到很好的浆纱效果?本期梁枫会客室,我们请武汉科技学院纺织研究所高工崔卫钢谈谈他们研制成功的“辐照技术在纱线表面改性中的应用研究项目”是如何满足上述要求的。
主持人:据了解,由于涤纶纱或涤棉等合纤混纺纱对淀粉浆料的吸附能力低,导致企业不得不采用成本高、又被欧盟国家禁用的PVA浆料,您研制的辐照技术是如何做到替代PVA浆料的呢?
崔卫钢:与传统做法对淀粉进行改性,改变不同上浆工艺、不同上浆配方来减少经纱上浆PVA的工艺路线不同,我们是通过在普通浆纱机上安装一台自行研制的预处理设备,对纱线表面进行在线改性处理,来提高涤纶纤维的亲水能力,增加涤纶纱对淀粉类浆料的吸附能力,从而达到用淀粉类浆料替代PVA对合成纤维纱线或其混纺纱线上浆的目的,实现无PVA上浆。
主持人:您又是如何做到对纱线表面进行在线改性处理的呢?
崔卫钢:我们首先用等离子体、电晕放电、臭氧、紫外线等多种辐照处理方式对纱线表面处理的性能变化进行了研究,进而研制出适合于纱线在线改性的辐照改性设备,将电晕放电装置、臭氧、紫外线以一定方式组合在一起,配合浆纱机的连续卷绕、电器控制等装置,使该处理设备可适应目前浆纱机连续工作及高速运转生产的要求。
利用辐照改性技术对涤纶及其混纺纱线进行浆纱前预处理,增强了其与淀粉类浆料之间的粘合力,提高了浆纱质量,大幅度降低了PVA浆料的用量和浆纱成本,同时在分析研究电晕放电形成机制的基础上,改进了设备辐照的均匀性和可操作性。
主持人:辐照技术与传统工艺相比,有哪些特点呢?
崔卫钢:特点主要体现在以下三个方面。一是辐照技术通过物理的手段和方法实现对合成纤维纱线或其混纺纱线进行表面的化学快速改性,该方法由于不需要化学试剂,具有无污染、节能和运行成本低等特点;二是该设备可以置于浆槽和经轴之间,可以在现有浆纱的大型设备生产线中进行安装,因此技术易于在工业生产中推广;三是该方法可以完全不使用或大幅度降低PVA浆料的使用量。由于不使用PVA,所上浆的纱线手感好、退浆效果好,从而具有很好的染色性能。同时,织造效率及经纱断头率保持原来使用PVA浆料的水平,但浆纱成本及浆纱过程中的能耗大大降低,并且织造后的坯布性能不变。由于不含PVA,纺织织物出口欧盟也不会受到限制。
主持人:这个技术对浆纱工序会有哪些影响呢?
崔卫钢:从织部设备配套来看,一台浆纱机要供应300台左右织机;从生产的角度来看,浆纱生产一分钟,织机运转一个班。因此浆纱质量的好坏,对织造工序实现高产、优质、低耗有着极为密切的关系。而浆纱工程技术现代化,则是完成浆纱增强与耐磨、光滑与保伸、渗透与被覆,使浆纱片、段、纵、横上浆,回潮,伸长,排列,卷绕均匀,减少大小轴及轴与轴之间差异,降低消耗等任务的物质基础和技术保证。
我们研制的这项技术具有节能、环保、减少上浆成本的特点,可显著增加产品的附加值。PVA浆料是欧盟国家禁用的浆料。该技术为在浆纱过程中取消浆料中的PVA提供了一条新途径,对提升我国纺织行业在国际上的优势和竞争力具有重大意义。
主持人:现在这项技术已经通过鉴定了吗?
崔卫钢:我们这项技术早在2006年10月就通过了湖北省科技厅组织的专家鉴定,鉴定委员会一致认为该项技术达到国际先进水平,建议进一步完善工艺,拓展工业化应用。
另外,我们已经对该项成果申请了国家发明专利,现在已经处于实时审查阶段。同时,我们在相关企业改造了一台浆纱机,经该预处理设备处理后的纱线上浆,织造后坯布有较好的退浆效果。